JP2013065410A - Led luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源に用いたＬＥＤ照明器具に関する。 Embodiments described herein relate generally to an LED lighting apparatus using an LED (Light Emitting Diode) as a light source.
ＬＥＤは、長寿命、低消費電力、耐衝撃性、高速応答性、高純度表示色、軽薄短小化の実現等の特徴から、産業分野のみならず一般照明用としても普及が進んでいる。また、ＬＥＤモジュールの他に、配光を制御する反射板を備えたＬＥＤ照明器具が知られている。 LEDs have been widely used not only for industrial fields but also for general lighting because of their features such as long life, low power consumption, impact resistance, high-speed response, high-purity display color, and lightness and thinness. In addition to LED modules, LED lighting fixtures that include a reflector that controls light distribution are known.
ＬＥＤモジュールの基板を本体に均一に接触させることが可能なＬＥＤ照明器具を提供する。 Provided is an LED lighting apparatus capable of bringing a substrate of an LED module into uniform contact with a main body.
実施形態のＬＥＤ照明器具は、光源取付面を有する本体と、ＬＥＤモジュールと、反射板とを備えている。ＬＥＤモジュールは、前記光源取付面に接触される裏面と前記裏面の反対側の実装面とを有する基板と、前記実装面に実装された複数のＬＥＤ素子とを有する。前記反射板は、前記基板の前記実装面に重ねられ、共通のネジで前記基板と共に前記光源取付面にネジ止めされる。前記反射板は、前記ＬＥＤ素子を臨ませる光ガイド孔を有する筒状の複数の突出部を有する。前記複数の突出部は、前記実装面に接触して前記基板を前記光源取付面に対して押さえ付ける第１の突出部と、前記第１の突出部よりも前記実装面側への突出長さが短い第２の突出部とを有する。 The LED lighting apparatus of the embodiment includes a main body having a light source mounting surface, an LED module, and a reflector. The LED module includes a substrate having a back surface in contact with the light source mounting surface and a mounting surface opposite to the back surface, and a plurality of LED elements mounted on the mounting surface. The reflector is overlaid on the mounting surface of the substrate and is screwed to the light source mounting surface together with the substrate with a common screw. The reflector has a plurality of cylindrical protrusions having light guide holes that allow the LED elements to face. The plurality of protrusions are a first protrusion that contacts the mounting surface and presses the substrate against the light source mounting surface, and a protrusion length toward the mounting surface from the first protrusion. Has a short second protrusion.
本発明によれば、高い放熱性が期待できる。 According to the present invention, high heat dissipation can be expected.
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in each drawing.
図１は、実施形態のＬＥＤ照明器具１の外観斜視図である。
実施形態のＬＥＤ照明器具１は、本体２と、ＬＥＤモジュール３（図４に示す）と、反射板４（図７（ａ）及び（ｂ）に示す）と、電源ユニット５と、吊り下げアングル（以下、単にアングルともいう）６と、を備えている。
The
実施形態のＬＥＤ照明器具１は、消費電力が例えば１００〜５００Ｗの大型照明器具である。ＬＥＤ照明器具１は、アングル６を介して、例えば体育館などの高天井、あるいはその天井から吊り下げられた昇降部などに取り付けられる。
The
まず、本体２について説明する。
First, the
図２は、本体２における光源取付面１１側の平面図である。
図３は、本体２における光源取付面１１の反対側の放熱フィン１５側の斜視図である。
FIG. 2 is a plan view of the
FIG. 3 is a perspective view of the
本体２は、円形のプレート１３を有する。そのプレート１３における一方の面側は、浅底の皿状に形成され、その底面に光源取付面１１が形成されている。光源取付面１１の外周縁部には、光源取付面１１よりも図２において紙面手前側に突出する環状のリム１４が設けられている。
The
プレート１３における他方の面は放熱面１２として機能し、その放熱面１２には複数の放熱フィン１５が設けられている。複数の放熱フィン１５は、放熱面１２に対して垂直（この方向を図３においてＺ方向として表す）に、光源取付面１１の反対側に突出している。
The other surface of the
図３において、Ｚ方向に対して直交するＸＹ平面は、放熱面１２に対して平行な面を表す。Ｘ方向及びＹ方向は、互いに直交する。そして、すべての放熱フィン１５は、同じ方向であるＹ方向に延びている。
In FIG. 3, the XY plane orthogonal to the Z direction represents a plane parallel to the
本体２は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分として含む金属をダイキャスト法で成型してなり、プレート１３及び放熱フィン１５は一体に設けられている。また、プレート１３及び放熱フィン１５を含む本体２の全表面は、放熱性を向上させるために、例えばアルマイト処理によりアルミニウムの酸化皮膜が形成されている。
For example, the
プレート１３の中心には、貫通孔１３ａが形成されている。したがって、図２に示すように、光源取付面１１は、貫通孔１３ａの周囲に環状に形成されている。
A through
光源取付面１１における貫通孔１３ａの周辺には、例えば４つの突起状のボス２１が設けられている。４つのボス２１は、周方向に例えば９０°間隔で配置されている。ボス２１は、後述する反射板４を図１２に示す第２のレイアウトに位置決めする第２の位置決め部として機能する。
For example, four projecting
光源取付面１１において、外周縁部付近には、例えば１２個の突起状のボス２２が設けられている。１２個のボス２２は、周方向に例えば３０°間隔で配置されている。ボス２２は、後述する反射板４を図１１に示す第１のレイアウトに位置決めする第１の位置決め部として機能する。
For example, twelve protruding
さらに、ボス２２よりも少し内周側の光源取付面１１には、例えば４つの突起状のボス２３が設けられている。図２において左側２つのボス２３は周方向に例えば６０°間隔で配置され、図２において下側２つのボス２３は周方向に例えば１２０°間隔で配置され、図２において右側２つのボス２３は周方向に例えば６０°間隔で配置され、図２において上側２つのボス２３は周方向に例えば１２０°間隔で配置されている。ボス２３は、後述する反射板４を図１２に示す第２のレイアウトに位置決めする第２の位置決め部として機能する。
Furthermore, for example, four projecting
また、光源取付面１１には、複数のネジ孔２４、２５が形成されている。ネジ孔２４、２５は、プレート１３を貫通しない有底のネジ孔である。ネジ孔２４は、６個のＬＥＤモジュール３及び６個の反射板４を第１のレイアウトで、光源取付面１１にネジ止めするために使われる。ネジ孔２５は、４個のＬＥＤモジュール３及び４個の反射板４を第２のレイアウトで、光源取付面１１にネジ止めするために使われる。
In addition, a plurality of
次に、ＬＥＤモジュール３について説明する。
図４は、ＬＥＤモジュール３の平面図である。
Next, the
FIG. 4 is a plan view of the
ＬＥＤモジュール３は、基板３１と、基板３１の実装面に実装されたＬＥＤ素子３２とを有する。１枚の基板３１上には、複数（図４に示す例では３０個）のＬＥＤ素子３２が実装されている。複数のＬＥＤ素子３２は、例えば３つごとに集合して実装されている。また、基板３１の実装面には、１つのコネクタ３３と、１つの抵抗Ｒと、複数（図４に示す例では１０個）のコンデンサＣが実装されている。
The
ＬＥＤ素子３２の素子基板（またはパッケージ基板）と、ＬＥＤモジュール３の基板３１とは、熱膨張率が同じか、あるいは近いことが好ましい。例えば、ＬＥＤ素子３２の素子基板がセラミック基板の場合には、基板３１としてセラミック基板を用いることができる。
It is preferable that the element substrate (or package substrate) of the
あるいは、セラミック基板よりも安価な金属板を基板３１として用いてもよい。実施形態では、アルミニウムや銅に比べて、セラミック基板との間の熱膨張率差が小さい鉄の基板３１を用いている。基板３１は、中心角側の角部がカットされた略扇形の平面形状を有する。基板３１の中心角側の端部には１つの切欠き３９が形成され、弧状の外周部には２つの切欠き３５が形成されている。
Alternatively, a metal plate that is cheaper than a ceramic substrate may be used as the
基板３１の実装面は例えば樹脂等の絶縁膜で覆われ、その絶縁膜上に、図５において黒色で示される配線パターン３６が形成されている。配線パターン３６は、例えば銅材料からなる。また、配線パターン３６を覆うように、基板３１の最表面には、ＬＥＤ素子３２が放出する光に対して反射性を有する例えば白色の樹脂膜が形成されている。この樹脂膜は絶縁性を有し、極性の異なる配線パターン３６間を短絡させない。
The mounting surface of the
各ＬＥＤ素子３２は、アノード側外部端子とカソード側外部端子とを有し、それら外部端子が配線パターン３６に例えばハンダにより接合されている。
Each
図６は、配線パターン３６に、各ＬＥＤ素子３２の外部端子３２ａの位置（またはハンダの位置）を重ねた図である。また、図６には、コンデンサＣ、抵抗Ｒおよびコネクタ３３のそれぞれの外部端子（またはハンダ）４１、４２、４３も表す。
FIG. 6 is a diagram in which the position (or solder position) of the external terminal 32 a of each
実施形態では、複数（例えば３０個）のＬＥＤ素子３２が配線パターン３６を介して直列接続されている。複数のＬＥＤ素子３２は、抵抗Ｒを介してコネクタ３３に接続されている。また、３個のＬＥＤ素子３２を１つの単位とする各グループごとに１個のコンデンサＣが並列接続されている。
In the embodiment, a plurality of (for example, 30)
ＬＥＤ素子３２は、光の放出面を基板３１の実装面の反対側に向けて実装面に実装される。基板３１の実装面の反対側の裏面は、本体２の光源取付面１１に接触される。
The
基板３１には、一対の貫通孔３４が形成されている。貫通孔３４は、図２に示す光源取付面１１の放射方向に並んだ一対のネジ孔２４に位置合わせされる。あるいは、貫通孔３４は、ネジ孔２４とは異なる位置で光源取付面１１の放射方向に並んだ一対のネジ孔２５に位置合わせされる。
A pair of through
本実施形態ではＬＥＤモジュール３の個数を任意に選択して、光源取付面１１に取り付けることができる。
In the present embodiment, the number of
図９は、例えば６個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第１のレイアウトを表す。
FIG. 9 shows a first layout in which, for example, six
光源取付面１１の外形は円形に形成されている。６個のＬＥＤモジュール３は、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
The outer shape of the light
この第１のレイアウトでは、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、光源取付面１１に形成された図２に示すネジ孔２４に位置合わせされる。そして、貫通孔３４を通してネジ孔２４にねじ込まれるネジによって、後述する反射板４と共にＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に共締めされる。
In the first layout, the through
図４に示すように、各ＬＥＤモジュール３の基板３１の弧状の外周部に２つの切欠き３５が形成されており、それぞれの切欠き３５に、光源取付面１１の外周側に設けられたボス２２の付け根部分がはまり込む。基板３１を光源取付面１１上をスライドさせて、切欠き３５を容易にボス２２にはめ込むことができる。これにより、光源取付面１１のネジ孔２４に対する、ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４の位置決めが容易になる。
As shown in FIG. 4, two
次に、図１０は、上記第１のレイアウトよりもＬＥＤモジュール３の数が少ない例えば４個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第２のレイアウトを表す。
Next, FIG. 10 shows a second layout in which, for example, four
４個のＬＥＤモジュール３は、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
The four
この第２のレイアウトでは、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、第１のレイアウトのときに使われたネジ孔２４とは異なるネジ孔２５に位置合わせされる。そして、貫通孔３４を通してネジ孔２５にねじ込まれるネジによって、後述する反射板４と共にＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に共締めされる。
In the second layout, the through
各ＬＥＤモジュール３の中心角側の端部に形成された切欠き３９（図４）に、光源取付面１１の中心の周辺に設けられたボス２１の付け根部分がはまり込む。さらに、各ＬＥＤモジュール３の弧状の外周部に形成された２つの切欠き３５のうちの一方に、第１のレイアウトで使われたボス２２よりも内周側に設けられたボス２３の付け根部分がはまり込む。基板３１を光源取付面１１上をスライドさせて、切欠き３９、３５をそれぞれ容易にボス２１、２３にはめ込むことができる。これにより、光源取付面１１のネジ孔２５に対する、ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４の位置決めが容易になる。
The base portion of the
複数のＬＥＤモジュール３は光源取付面１１の面方向に分割された状態で配置され、ネジの着脱により、それぞれのＬＥＤモジュール３ごとに光源取付面１１に対して着脱自在である。したがって、光源取付面１１に取り付けるＬＥＤモジュール３の数を簡単に変更することができ、ＬＥＤ照明器具１の使用目的などに応じて、光束（明るさ）を調整することができる。
The plurality of
図９に示す第１のレイアウトのときにＬＥＤモジュール３を位置決めする第１の位置決め部であるボス２２と、図１０に示す第２のレイアウトのときにＬＥＤモジュール３を位置決めする第２の位置決め部であるボス２１及び２３とが共に、同じ本体２の光源取付面１１に設けられている。
A
したがって、第１のレイアウト用に設計された光源取付面を有する本体と、第２のレイアウト用に設計された光源取付面を有する本体とを別々に用意する必要がない。同じ設計の本体２を第１のレイアウトにも第２のレイアウトにも兼用できる。本体２の金型も１種類で済み、コストアップをまねかない。
Therefore, there is no need to separately prepare a main body having a light source mounting surface designed for the first layout and a main body having a light source mounting surface designed for the second layout. The
図９に示すように、第１のレイアウトのときには、第２のレイアウトで使われるボス２１はＬＥＤモジュール３よりも内周側に位置し、ボス２３は、周方向で隣り合うＬＥＤモジュール３間に位置し、６個のＬＥＤモジュール３の第１のレイアウトでの配置を妨げない。
As shown in FIG. 9, in the first layout, the
逆に、図１０に示すように、第２のレイアウトのときには、第１のレイアウトで使われるボス２２は、ＬＥＤモジュール３よりも外周側に位置し、４個のＬＥＤモジュール３の第２のレイアウトでの配置を妨げない。
Conversely, as shown in FIG. 10, in the second layout, the
４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトは、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトから、単に２個のＬＥＤモジュール３を外しただけでなく、各ＬＥＤモジュール３の周方向の位置をずらしている。すなわち、４個のＬＥＤモジュール３が、周方向に等間隔で並ぶように、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトから各ＬＥＤモジュール３の周方向の位置をずらしている。
In the second layout in which the four
複数のＬＥＤモジュール３が周方向に等間隔に並ぶことで、発光部を周方向にムラなく均等に分布させることができる。これにより、既存の照明器具によく見られるような円形または環状に光る部分が見える違和感のない照明を実現できる。
By arranging the plurality of
また、４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトでは、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトのときよりも、各ＬＥＤモジュール３を光源取付面１１の中心側に寄せている。
Further, in the second layout in which the four
すなわち、ＬＥＤモジュール３に実装されたＬＥＤ素子３２が光源取付面１１の中心側に寄る。これにより、４個のＬＥＤモジュール３の半径方向の位置を図９に示す第１のレイアウトと同じにした場合に比べて、隣り合うＬＥＤモジュール３間でのＬＥＤ素子３２間の周方向の距離が小さくなり、光る部分を円形または環状に視認しやすくなる。
That is, the
以上説明したように、本実施形態では、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトと、４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトとでは、各ＬＥＤモジュール３の光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向（放射方向）の位置を変えている。
As described above, in the present embodiment, the light source mounting surface of each
これにより、光源取付面１１に配置するＬＥＤモジュール３の数（光束）に応じた適切な発光部の面方向分布を実現できる。
Thereby, the surface direction distribution of the suitable light emission part according to the number (light beam) of the
また、第１のレイアウトと第２のレイアウトとで、各ＬＥＤモジュール３の光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向の位置を変えることで、第１のレイアウトの位置決めに使うボス２２と第２のレイアウトの位置決めに使うボス２１及び２３とを同じ光源取付面１１に設けながらも、第１のレイアウトのときにはボス２１及び２３が邪魔にならず、第２のレイアウトのときにはボス２２が邪魔にならない。
Further, the
次に、反射板４について説明する。
Next, the reflecting
図７（ａ）は反射板４の表面の平面図であり、図７（ｂ）は反射板４の裏面の平面図である。
FIG. 7A is a plan view of the front surface of the reflecting
反射板４の裏面側には、相対的に突出長さが異なる第１の突出部８１と第２の突出部８２とを含む複数の突出部が設けられている。
A plurality of protrusions including a
図８（ａ）は第１の突出部８１の断面図であり、図８（ｂ）は第２の突出部８２の断面図である。
FIG. 8A is a cross-sectional view of the first projecting
第１の突出部８１の方が、第２の突出部８２よりも突出長さが長い。第１の突出部８１の先端面８１ａは、第２の突出部８２の先端面８２ａよりも、例えば０．３ｍｍほど長く突出している。
The
第１の突出部８１及び第２の突出部８２のそれぞれは、反射板４を貫通する光ガイド孔８０を内側に有する筒状に形成されている。
Each of the
後述するように、光ガイド孔８０からＬＥＤモジュール３のＬＥＤ素子３２を臨ませた状態で、反射板４はＬＥＤモジュール３に重ね合わされる。
As will be described later, the
また、図８（ａ）及び（ｂ）の断面図に示すように、光ガイド孔８０は、反射板４の裏面側から表面側に向かうにしたがって孔径が拡がっている。例えば、光ガイド孔８０の内周面は、傾斜角度の異なるテーパー面どうしを組み合わせた面に形成されている。あるいは、光ガイド孔８０の内周面は、テーパー面に限らず、放物面等の曲面、それらの組み合わせ、あるいは光源取付面１１に対して垂直な面とテーパー面との組み合わせであってもよい。また、光ガイド孔８０にレンズをはめ込んでもよい。光ガイド孔８０の内壁面の設計や、レンズを使うことで、光の配光角を所望に制御できる。
Further, as shown in the cross-sectional views of FIGS. 8A and 8B, the diameter of the
第１の突出部８１の内周面と先端面８１ａとの間には段差が設けられ、その段差に続く内周面の端８１ｂは、先端面８１ａよりも光ガイド孔８０の中心軸側に位置し、且つ先端面８１ａよりも図において上方に位置している。
A step is provided between the inner peripheral surface of the
同様に、第２の突出部８２の内周面と先端面８２ａとの間には段差が設けられ、その段差に続く内周面の端８２ｂは、先端面８２ａよりも光ガイド孔８０の中心軸側に位置し、且つ先端面８２ａよりも図において上方に位置している。
Similarly, a step is provided between the inner peripheral surface of the
反射板４は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対する反射性を有する白色樹脂の成型品である。
The
反射板４の表面及び光ガイド孔８０の内周面には、反射膜８８が形成されている。反射膜８８は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対する反射性を有する。反射膜８８として、例えば蒸着法により形成されたアルミニウム膜を用いることができる。あるいは、反射膜８８として、アルミニウム以外の金属膜を用いてもよい。
A
反射板４の裏面側には、２つのネジ孔ボス８３ａ、８３ｂが形成されている。ネジ孔ボス８３ａ、８３ｂは、反射板４を貫通するネジ孔８５を内側に有する筒状に形成され、反射板４の裏面側に突出している。ネジ孔ボス８３ａ、８３ｂの突出長さは、第１の突出部８１の突出長さ及び第２の突出部８２の突出長さよりも短い。
Two
後述するように、ネジ孔８５は、前述したＬＥＤモジュール３の基板３１に形成された貫通孔３４に合わされ、基板３１と反射板４とは共通のネジで、光源取付面１１に共締めされる。
As will be described later, the
反射板４の外形形状は、扇形状に形成されている。反射板４は、平面視での外形形状において複数（実施形態では例えば３つ）の角部を有する。図７（ｂ）において、扇形の中心角側の角部と、弧状の外周部とを結ぶ直線であって、扇形の中心角を２等分する直線ａを１点鎖線で表す。
The outer shape of the reflecting
その２等分線ａ上に、２つのネジ孔ボス８３ａ、８３ｂが位置している。それら２つのネジ孔ボス８３ａ、８３ｂの間であって、反射板４の面方向のほぼ中心位置に第１の突出部８１が設けられている。その中心の第１の突出部８１の周りを囲むように、反射板４の外形に沿うようにして、複数の突出部が設けられている。それら外周側の複数の突出部のうちで、３つの角部のそれぞれに最も近い突出部は第１の突出部８１である。
Two
扇形の中心角側の角部に最も近い第１の突出部８１は、上記２等分線ａ上に位置している。その２等分線ａ上にある２つの第１の突出部８１以外の他の突出部は、２等分線ａに対して線対称の関係で位置している。
The first projecting
２等分線ａ上の２つの第１の突出部８１の間のネジ孔ボス８３ａを挟んで、２等分線ａに対して線対称に、さらに２つの第１の突出部８１が設けられている。すなわち、第１の突出部８１は、合計６箇所に設けられている。
Two further
実施形態では、１つの反射板４あたり、例えば、１０個の突出部が設けられ、そのうちの６個は第１の突出部８１であり、残りの４個が第１の突出部８１よりも突出長さが短い第２の突出部８２である。
In the embodiment, for example, ten protrusions are provided per one reflecting
反射板４の裏面側には、さらに３つの位置決めボス８４ａ、８４ｂ、８４ｃが設けられている。位置決めボス８４ａは扇形の中心角を形成する先端部付近に設けられ、他の２つの位置決めボス８４ｂ、８４ｃは弧状の外周部付近に設けられている。位置決めボス８４ａ、８４ｂ、８４ｃは、筒状に形成され、その内側の孔８６は有底であり、反射板４の表面側に貫通していない。位置決めボス８４ａ、８４ｂ、８４ｃの突出長さは、第１の突出部８１の突出長さ及び第２の突出部８２の突出長さよりも短い。
Three
また、反射板４の裏面側には、複数のリブ８７が張り巡らされている。リブ８７の突出長さは、第１の突出部８１の突出長さ及び第２の突出部８２の突出長さよりも短い。
A plurality of
反射板４の裏面側において、第１の突出部８１、第２の突出部８２、ネジ孔ボス８３ａ、８３ｂ、位置決めボス８４ａ、８４ｂ、８４ｃおよびリブ８７以外の領域は、いわゆる肉抜きされた凹部となっている。
On the back side of the
本実施形態では、前述したように、複数のＬＥＤモジュール３が光源取付面１１の面方向に分割した状態で取り付けられるが、これに合わせて、反射板４も光源取付面１１の面方向に分割した状態で光源取付面１１上にレイアウトすることができる。
In the present embodiment, as described above, the plurality of
複数のＬＥＤモジュール３どうしは外形形状及び外形サイズを含めた構造が同じであり、複数の反射板４どうしも外形形状及び外形サイズを含めた構造が同じである。そして、個々の反射板４は、個々のＬＥＤモジュール３と、外形形状及び外形サイズが近似して形成されている。
The plurality of
図１１（ａ）は、図９に示した６個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第１のレイアウトにおける反射板４のレイアウトを表す。６個のＬＥＤモジュール３のそれぞれに対して反射板４が重ね合わされる。
FIG. 11A shows the layout of the
図１１（ｂ）は、１個のＬＥＤモジュール３に重ね合わされた状態の１個の反射板４の拡大平面図を表す。
FIG. 11B shows an enlarged plan view of one reflecting
反射板４に形成された光ガイド孔８０は、ＬＥＤモジュール３におけるＬＥＤ素子３２が実装された位置に合わされる。１つの光ガイド孔８０からは、例えば３つのＬＥＤ素子３２が露出される。
The
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ガイド孔８０の内周面には反射膜８８が形成されている。また、反射板４の表面にも反射膜８８が形成されている。反射板４自体の材料は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対して反射性を有する白色樹脂である。この反射板４によって、ＬＥＤ素子３２から放出された光は配光制御される。
As shown in FIGS. 8A and 8B, a
各反射板４のネジ孔ボス８３ａ、８３ｂに形成されたネジ孔８５は、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４に位置合わせされる。そして、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、光源取付面１１に形成された図２に示すネジ孔２４に位置合わせされている。
The screw holes 85 formed in the
そして、反射板４のネジ孔８５及びＬＥＤモジュール３の貫通孔３４を通して、図１１（ｂ）に示すネジ７０が光源取付面１１のネジ孔２４にねじ込まれることで、反射板４及びＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に固定される。すなわち、ＬＥＤモジュール３と反射板４とは、共通のネジ７０によって光源取付面１１に対して共締め固定される。
Then, the
反射板４を基板３１に重ねると、第２の突出部８２よりも基板３１側への突出長さが長い第１の突出部８１の先端面８１ａが確実に基板３１に接触する。そして、ネジ７０を締め付けていくことで、第１の突出部８１の先端面８１ａが基板３１を光源取付面１１側に押し付ける。
When the reflecting
基板３１を直接ネジで固定すると、基板３１に局部的に過大な力がかかりクラックが生じるおそれがある。しかしながら、実施形態では、ネジ７０の頭部は、反射板４のネジ孔８５の周辺面に押し付けられる。ネジ７０の頭部は、基板３１に対して直接接触して押し付けられない。そして、反射板４と光源取付面１１との間に基板３１が挟持される。したがって、基板３１にネジ７０の圧接力が直接かかることがなく、クラックなどの破損を防ぐことができる。
If the
基板３１の裏面は光源取付面１１に接触する。ＬＥＤの発光に伴う熱は、基板３１及び光源取付面１１を通じて、光源取付面１１の反対側に設けられた放熱フィン１５に伝わり、空間へと放熱される。
The back surface of the
反射板４によって基板３１を光源取付面１１に押し付ける構造では、反射板４の寸法公差、２箇所のネジ７０の締め付け力のバランスなどによっては、基板３１の裏面の一部が光源取付面１１から浮いてしまい、基板３１の裏面が光源取付面１１に均一に接触しないことが起こりうる。
In the structure in which the
基板３１の裏面が光源取付面１１に均一に接触していない場合、基板３１に実装された複数のＬＥＤ素子３２間で温度にばらつきが生じ、ＬＥＤ素子３２の光束や色味にばらつきが生じる懸念がある。
When the back surface of the
反射板４における光ガイドを兼ねた複数の突出部のすべてを設計上は同じ突出長さにしても、ＬＥＤモジュール３側からの熱による変形や寸法変動、あるいは成形時の寸法公差により、基板３１に当たらない突出部が生じうる。この場合、どの突出部が基板３１に押し当たり、どの突出部が基板３１に当たらないもしくは押し付け力が弱くなるかはわからない。したがって、基板３１に対する反射板４からの押し付け位置の分布を制御できず、場合によっては基板３１の裏面の一部の領域が光源取付面１１から浮いてしまうことが起こりうる。
Even if all of the plurality of projecting portions serving also as light guides in the
そこで、実施形態では、反射板４の裏面側に突出した複数の突出部の突出長さに差をつけて、基板３１に対する反射板４側からの押し付け箇所を、適切な箇所に限定（制御）している。
Therefore, in the embodiment, a difference is made in the protruding lengths of the plurality of protruding portions protruding to the back surface side of the reflecting
すなわち、光ガイドを兼ねた複数の突出部のうち、第１の突出部８１のみに基板３１を固定する役割を担わせている。第２の突出部８２よりも突出長さが長い第１の突出部８１は、基板３１に対して確実に押し付けられる。その第１の突出部８１を適切な位置に設けることで、基板３１の裏面の局所的な浮きを抑えて、基板３１の裏面を均一に光源取付面１１に接触させることができる。
That is, the
これにより、ＬＥＤモジュール３から本体２への熱伝導性が高まり、高い放熱性が得られる。また、基板３１は金属板であり、樹脂基板やセラミック基板よりも熱伝導がよい。
Thereby, the heat conductivity from the
第１の突出部８１よりも基板３１側への突出長さが短い第２の突出部８２は、基板３１に接触しない。あるいは、ネジ７０の締め付け具合によっては、第２の突出部８２の先端面８２ａが基板３１に接触する可能性もあるが、基板３１を光源取付面１１に対して強く押し付けるには至らない。
The
図４において、１点鎖線の円１００の位置に第１の突出部８１が押し付けられる。基板３１の内側の部分を第１の突出部８１で押さえ付けると、そこを支点にして外側の部分が浮きやすくなる。したがって、図４に示すように、基板３１の平面形状が複数の角部を有する形状の場合、それぞれの角部近傍を押さえ付けると、基板３１の裏面を均一に光源取付面１１に接触させやすい。
In FIG. 4, the first projecting
また、ネジ止め部付近は、ネジの締結力によって強い押さえ付け力が生じやすい。したがって、２箇所のネジ止め部の間に第１の突出部８１を設けることで、熱や成形上の多少の寸法変動があっても、２箇所のネジ止め部の間の第１の突出部８１は、確実に基板３１に対して押し付けられる。さらに、実施形態では、扇形の中心角側のネジ止め部を周方向に挟む位置も、第１の突出部８１で押さえ付けられる。
Further, a strong pressing force is likely to be generated near the screwing portion due to the fastening force of the screw. Therefore, by providing the first projecting
円形の光源取付面１１において、内周側は外周側に比べて外気との熱交換効率が低く、相対的に高温になりやすい。実施形態では、その内周側の４グループのＬＥＤ素子３２の裏側が第１の突出部８１によって光源取付面１１に強く押し付けられる。このため、内周側での基板３１から本体２への放熱性を高めることができる。
In the circular light
本実施形態では、光ガイド孔８０を囲む第１の突出部８１が基板を押さえ付ける。したがって、図４において１点鎖線の円１００で囲む領域の裏面が光源取付面１１に密着する。そのため、最も高温になりやすいＬＥＤ素子実装箇所の裏面を光源取付面１１に密着させることができ、放熱効率がよい。
In the present embodiment, the
図８（ａ）に示すように、第１の突出部８１の内周面と先端面８１ａとの間には段差が設けられ、内周面の基板３１側の端８１ｂは基板３１に接触せず、基板３１から浮いている。したがって、内周面に形成された金属膜である反射膜８８と、基板３１上の配線パターン３６との接触を確実に防いで、反射膜８８と配線パターン３６との短絡を防止できる。
As shown in FIG. 8A, a step is provided between the inner peripheral surface of the
ＬＥＤ照明器具１は、光源取付面１１を下方に向けて天井等から吊り下げられる。反射板４及び基板３１を光源取付面１１に共締めするネジ７０は、反射板４及び基板３１を貫通して、光源取付面１１側からネジ孔２４またはネジ孔２５に対してねじ込まれる。
The
また、光源取付面１１に形成されたネジ孔２４及び２５は有底であり、光源取付面１１の反対側（放熱面１２側）に貫通していない。そのため、光源に対する防水性、防塵性に優れる。
Moreover, the screw holes 24 and 25 formed in the light
図１１（ａ）に示す第１のレイアウトにおいて、６個の反射板４は、６個のＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
In the first layout shown in FIG. 11A, the six
各反射板４の弧状の外周部付近に形成された、図７（ｂ）に示す２つの位置決めボス８４ｂ、８４ｃの孔８６に、光源取付面１１の外周側に設けられたボス２２がはまり込む。これにより、光源取付面１１に対する反射板４の位置決めが容易になる。また、ＬＥＤモジュール３に対して反射板４を上からはめ込んで位置決めすることができる。このため、反射板４をＬＥＤモジュール３に対してスライドさせることによるＬＥＤ素子３２の擦れ、損傷などを防ぐことができる。
The
次に、図１２は、図１０に示した４個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第２のレイアウトにおける反射板４のレイアウトを表す。
Next, FIG. 12 shows the layout of the
４個のＬＥＤモジュール３のそれぞれに対して４個の反射板４のそれぞれが重ね合わされる。各反射板４の貫通孔８５は、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４に位置合わせされる。この第２のレイアウトでは、貫通孔３４、８５は、第１のレイアウトに使われたネジ孔２４ではなく、ネジ孔２５に位置合わせされている。
Each of the four
そして、反射板４の貫通孔８５及びＬＥＤモジュール３の貫通孔３４を通して、図１１（ｂ）に示すネジ７０が、光源取付面１１のネジ孔２５にねじ込まれることで、反射板４及びＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に共締め固定される。
And the
この図１２に示す第２のレイアウトにおいて、４個の反射板４は、４個のＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
In the second layout shown in FIG. 12, the four
第２のレイアウトでは、各反射板４の外周部に形成された２つの位置決め用の孔８６のうちの一方に、図２に示すボス２３がはまり込む。さらに、反射板４の中心角側に設けられた孔８６に、ボス２１がはまり込む。これにより、第２のレイアウトにおいても、光源取付面１１に対する反射板４の位置決めが容易になる。
In the second layout, the
第２のレイアウトにおいても、ＬＥＤモジュール３に対して反射板４を上からはめ込んで位置決めすることができる。このため、反射板４をＬＥＤモジュール３に対してスライドさせることによるＬＥＤ素子３２の擦れ、損傷などを防ぐことができる。
Also in the second layout, the reflecting
複数の反射板４は、ＬＥＤモジュール３に合わせて、光源取付面１１の面方向に分割された状態で配置され、ネジ７０の着脱により、それぞれの反射板４ごとに光源取付面１１に対して着脱自在である。したがって、光源取付面１１に取り付けるＬＥＤモジュール３の数の変更及びレイアウト変更に柔軟に対応することができる。
The plurality of reflecting
結果として、ＬＥＤ照明器具１の使用目的などに応じて、ＬＥＤモジュール３及び反射板４の数やレイアウトを変えることで、光束（明るさ）や配光を調整することができ、汎用性の高いＬＥＤ照明器具１を提供できる。
As a result, the luminous flux (brightness) and light distribution can be adjusted by changing the number and layout of the
反射板４においても、ＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、図１１（ａ）に示す第１のレイアウトと、図１２に示す第２のレイアウトとでは、光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向（放射方向）の位置を変えている。
Also in the
図１２に示す第２のレイアウトでは、図１１（ａ）に示す第１のレイアウトよりも、反射板４が光源取付面１１の中心に寄っている。このため、光源取付面１１の周方向に密に反射板４が並んだ第１のレイアウトよりも、反射板４の数を減らして且つ光源取付面１１の中心側に寄せた第２のレイアウトでは、中心周辺で複数の反射板４を周方向により接近させることができる。この結果、隣り合う反射板４間においてＬＥＤ素子３２が臨む光ガイド孔８０間の周方向の距離が小さくなり、光る部分を円形または環状に視認しやすくなる。
In the second layout shown in FIG. 12, the reflecting
また、図１１（ａ）に示す第１のレイアウトのときには、第２のレイアウトで使われるボス２３は、周方向で隣り合う反射板４間に位置して、反射板４の第１のレイアウトでの配置を妨げない。
In the first layout shown in FIG. 11A, the
逆に、図１２に示す第２のレイアウトのときには、第１のレイアウトで使われるボス２２は、反射板４よりも外周側に位置し、反射板４の第２のレイアウトでの配置を妨げない。
Conversely, in the second layout shown in FIG. 12, the
図３に示すように、本体２の放熱面１２側において、直径方向に沿って周辺の放熱フィン１５の上面よりもくぼんだ空間が形成されている。その空間の上に、図１に示す電源ユニット５が設けられる。
As shown in FIG. 3, on the
ＬＥＤ照明器具１は、天井あるいは天井から吊り下げられた昇降部などに、アングル６を介して取り付けられる。
The
図１に示すように、アングル６は、電源ユニット５のケース天板に向き合わされる横板部６１と、横板部６１の長手方向の両端に一体に設けられ、横板部６１の両端から下方に延在する一対の縦板部６２とを有する。そして、縦板部６２が、本体２の放熱面側に突出して設けられた取付部７５に対してネジ止めされる。
As shown in FIG. 1, the
例えば体育館などの高天井に取り付けられる照明器具は大型で重量が大きい。そのため、そのような照明器具を天井に直接取り付けるためには、照明器具側の取付部の強度を確保するためにその取付部を厚くする必要がある、これは、照明器具全体の重量の増大をまねき、また重くなると施工も困難になる。 For example, a lighting fixture attached to a high ceiling such as a gymnasium is large and heavy. Therefore, in order to directly attach such a lighting fixture to the ceiling, it is necessary to increase the thickness of the mounting portion in order to ensure the strength of the mounting portion on the lighting fixture side. This increases the weight of the entire lighting fixture. If it becomes heavy and heavy, construction becomes difficult.
これに対して、本実施形態では、天井や昇降部などにはアングル６を取り付け、そのアングル６に対して本体２を吊り下げることで、天井などに対する取付部分の強度を確保しつつ、本体２の軽量化を図れる。アーム６の横板部６１には、複数の取付孔６１ａ〜６１ｅが形成され、異なるピッチでの２点吊り、あるいは１点吊りなどの取付形態に対応できる。
On the other hand, in the present embodiment, the
反射板４及び基板３１の平面サイズによっては、ネジ止め部は１箇所でもよく、あるいは３箇所以上をネジ止めしてもよい。また、どこをネジ止めするかは、基板３１上における複数のＬＥＤ素子３２のレイアウトにも依る。
Depending on the planar size of the
ネジ止め部やＬＥＤ素子３２が基板３１上でどのようなレイアウトであっても、少なくとも基板３１の角部近傍を、反射板４の相対的に突出長さが長い第１の突出部８１で押さえ付けると、基板３１の反りを抑えて、基板３１の裏面を光源取付面１１に均一に密着させやすくなる。
Regardless of the layout of the screwing portion and the
また、円形状の基板の場合には、外周側の複数箇所を第１の突出部で押さえ付けると、基板の反りを抑えて、基板の裏面を光源取付面に均一に密着させやすくなる。 Further, in the case of a circular substrate, if the plurality of locations on the outer peripheral side are pressed by the first projecting portion, the warpage of the substrate is suppressed, and the back surface of the substrate can be easily adhered to the light source mounting surface.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１…ＬＥＤ照明器具、２…本体、３…ＬＥＤモジュール、４…反射板、５…電源ユニット、６…アングル、１１…光源取付面、１５…放熱フィン、３１…基板、８０…光ガイド孔、８１…第１の突出部、８２…第２の突出部、８８…反射膜
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光源取付面に接触される裏面と前記裏面の反対側の実装面とを有する基板と、前記実装面に実装された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子と、を有するＬＥＤモジュールと、
前記基板の前記実装面に重ねられ、共通のネジで前記基板と共に前記光源取付面にネジ止めされた反射板と、
を備え、
前記反射板は、前記ＬＥＤ素子を臨ませる光ガイド孔を有する筒状の複数の突出部を有し、
前記複数の突出部は、前記実装面に接触して前記基板を前記光源取付面に対して押さえ付ける第１の突出部と、前記第１の突出部よりも前記実装面側への突出長さが短い第２の突出部と、を有するＬＥＤ照明器具。 A main body having a light source mounting surface;
A substrate having a back surface in contact with the light source mounting surface and a mounting surface opposite to the back surface; and a plurality of LED (Light Emitting Diode) elements mounted on the mounting surface; an LED module;
A reflector that is superimposed on the mounting surface of the substrate and screwed to the light source mounting surface together with the substrate with a common screw;
With
The reflector has a plurality of cylindrical protrusions having a light guide hole that faces the LED element,
The plurality of protrusions are a first protrusion that contacts the mounting surface and presses the substrate against the light source mounting surface, and a protrusion length toward the mounting surface from the first protrusion. LED lighting fixture which has a 2nd short projection.
前記複数の突出部のうち、それぞれの前記角部に最も近い突出部が、前記第１の突出部である請求項１記載のＬＥＤ照明器具。 The reflector has a plurality of corners in the outer shape in plan view,
The LED lighting apparatus according to claim 1, wherein a protrusion closest to each corner of the plurality of protrusions is the first protrusion.
複数のネジ止め部の間に、前記第１の突出部が設けられている請求項２記載のＬＥＤ照明器具。 The reflector and the substrate are screwed to the light source mounting surface at a plurality of locations,
The LED lighting apparatus according to claim 2, wherein the first protrusion is provided between a plurality of screwing portions.
前記光ガイド孔に面し、反射膜が形成された内周面と、
前記基板に対向する先端面と、
を有し、
前記内周面と前記先端面との間に段差が設けられ、前記段差に続く前記内周面の端が前記基板に対して浮いている請求項１〜３のいずれか１つに記載のＬＥＤ照明器具。 The protrusion is
An inner peripheral surface facing the light guide hole and having a reflective film formed thereon;
A tip surface facing the substrate;
Have
The LED according to claim 1, wherein a step is provided between the inner peripheral surface and the tip surface, and an end of the inner peripheral surface following the step is floating with respect to the substrate. lighting equipment.
前記ネジは、前記反射板及び前記基板を貫通して、前記光源取付面側から前記ネジ孔に対してねじ込まれた請求項１〜４のいずれか１つに記載のＬＥＤ照明器具。 The light source mounting surface has a bottomed screw hole,
5. The LED lighting apparatus according to claim 1, wherein the screw penetrates the reflection plate and the substrate and is screwed into the screw hole from the light source mounting surface side.
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